THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN KỸ THUẬT - Chương 6

Chia sẻ: Tran Van Huy | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:34

0
109
lượt xem
15
download

THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN KỸ THUẬT - Chương 6

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

CHƯƠNG 6 TÍNH TOÁN TRỤ CẦU (tài liệu thamk khảo)

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN KỸ THUẬT - Chương 6

  1. THIẾT KẾ KỸ THUẬT CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN TRU CẦU CHƯƠNG 6 TÍNH TOÁN TRỤ CẦU Nguyễn Mạnh Cường 1 Lớp Cầu Đường Sắt – K42
  2. THIẾT KẾ KỸ THUẬT CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN TRU CẦU 1. GIỚI THIỆU CHUNG: Trụ mang kết cấu nhịp là loại trụ thân đặc BTCT không dự ứng lực. Toàn cầu có 2 trụ chính. Tên trụ tính toán: T1 Quy trình tính toán: Theo tiêu chuẩn 22 TCN - 272 - 05. 2. KẾT CẤU PHẦN TRÊN: - Số lượng dầm : N = 1dầm - Chiều dài tính toán nhịp chính: Lng = 90 m - Chiều dài tính toán nhịp biên: Lss = 60 m. - Chiều dài thực tế nhịp chính: Lchinh = 90 m. - Chiều dài thực tế nhịp biên: Lbiên = 60 m. - Chiều cao dầm trung bình dầm hộp: Htb = 4.5 m. - Chiều cao gờ đỡ lan can: Hg = 0.7 m. - Chiều cao lan can: Hlc = 0.5 m. - Khổ cầu: B = 8 m. - Bề rộng mặt cầu: W = 12.5 m. - Số làn xe thiết kế: n = 2 Làn. - Hệ số làn xe: m = 0.85. - Hệ số xung kích: IM = 0.25. - Trọng lượng riêng bê tông : gbt = 24.5 kN/m3. - Trọng lượng riêng nước: gn = 10 kN/m3. - Lớp phủ mặt cầu, lớp phòng nước: 0.114 m. 3. SỐ LIỆU TRỤ: - Loại trụ: Trụ đặc BTCT. Nguyễn Mạnh Cường 2 Lớp Cầu Đường Sắt – K42
  3. THIẾT KẾ KỸ THUẬT CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN TRU CẦU - Loại cọc: Cọc khoan nhồi d = 1500 mm. - Số cọc trong móng: ncọc = 12 Cọc. - Cao độ mực nước cao nhất MNCN = + 20.7m. - Cao độ mực nước thấp nhất MNTN =+ 14 m. - Cao độ mực nước thi công: MNTC = + 16.2 m. - Cao độ mặt đất thiên nhiên: MĐTN = + 11.2 m. - Chiều sâu xói chung công xói cục bộ: hxc+b = 3.24 m. - Cao độ MĐTN sau xói chung và xói cục bộ: MĐSX =7.96m . - Cao độ đỉnh móng: CĐIM = 13.5 m. - Cao độ đáy móng: CĐĐM = 10.5m. K. thớc m bh 9.00 b1 0.00 dh 3.00 dd 0.00 h1 0.00 h2 0.00 bc 6.5 dc 3.00 hc 9.00 r 1.25 hSF 8.24 hSO -5.54 b 16.00 d 11.5 h 3.00 Nguyễn Mạnh Cường 3 Lớp Cầu Đường Sắt – K42
  4. THIẾT KẾ KỸ THUẬT CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN TRU CẦU 4. CÁC LOẠI TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN TRỤ: 4.1. Tĩnh tải : Công thức chung để xác định tĩnh tải là : Pi = Vi . gi Pi : trọng lượng của cấu kiện. Vi : thể tích các cấu kiện. gi : trọng lượng riêng của các cấu kiện DC: Gồm có + Trọng lượng kết cấu phần trên: trọng lượng bn thân dầm, giá đỡ lan can, lan can... +Trọng lượng kết cấu phần dưới hay trọng lượng của các bộ phận cấu tạo nên trụ. DW : gồm có +Trọng lượng của các lớp phủ mặt cầu. +Trọng lượng các hạng mục kết cấu và lớp phủ. Vậy ta có thể tổng hợp các trọng lượng như sau : 4.1.1. Tĩnh tải kết cấu phần trên + thiết bị phụ DC + DW Hạng mục Kí hiệu Giá trị Đơn vị Tĩnh tải kết cấu phần trên + thiết bị phụ DC - Trọng lợng bản thân dầm 35000.00 KN - Trọng lợng cột đèn 0.00 KN - Trọng lợng dầm ngang và mối nối 0.00 KN - Trọng lợng gờ chắn đỡ lan can 1102.50 KN - Trọng lợng lan can 48.60 KN Tổng cộng 36151.10 KN Tĩnh tải lớp phủ + tiện ích DW - Trọng lợng lớp phủ 5236.86 KN 4.1.3. Tĩnh tải do các thành phần của trụ Nguyễn Mạnh Cường 4 Lớp Cầu Đường Sắt – K42
  5. THIẾT KẾ KỸ THUẬT CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN TRU CẦU STT Hạng mục Thể tích T/Lượng 1 Bệ trụ 552.00 13524.00 2 Thân trụ 219.68 5382.13 3 Xà mũ 0.00 0.00 4 Đá kê gối 0.96 23.43 5 Tường che 0.00 0.00 6 Khối neo 0.76 18.50 Tổng cộng 773.39 18948.06 Bảng tổng hợp tĩnh tải tại 2 mặt cắt STT Hạng mục Đỉnh móng Đáy móng 1 Bệ trụ 13524.00 2 Thân trụ 5382.13 5382.13 3 Xà mũ 0.00 0.00 4 Đá kê gối 23.43 23.43 5 Tờng che 0.00 0.00 6 Khối neo 18.50 18.50 Tổng cộng 5424.06 18948.06 4.2. Hoạt tải xe : Được tính toán bằng cách xếp tải lên đường ảnh hưởng phản lực gối. Đường ảnh hưởng phản lực gối tại trụ T1 được vẽ dưới đây :   60  90  60  Tính toán giá trị hoạt tải Tải trọng Điểm Tung độ Trục xe P/lực gối Tổng cộng Đơn vị 1 0.940 35.00 65.80 kN 2 0.971 145.00 281.59 kN 3 1.000 145.00 290.00 kN Nguyễn Mạnh Cường 5 Lớp Cầu Đường Sắt – K42
  6. THIẾT KẾ KỸ THUẬT CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN TRU CẦU Truck 4 0.864 0.00 0.00 kN 5 0.852 0.00 0.00 kN 6 0.758 0.00 0.00 637.39 kN Tandem 7 0.989 110.00 217.58 kN 3 1.000 110.00 220.00 437.58 kN Lane WL 100.46 9.30 1934.21 kN Hoạt tải trên nhịp dẫn LL 2314.44 kN Xung kích IM 143.41 kN 4.3. Hoạt tải người đi bộ: Tải trọng tiêu chuẩn người đi bộ qnd = 3 kN/m2 Bề rộng đường người đi bộ Bnd = 1.5 m Phản lực gối do tải trọng người đi bộ PLt = 452.05 kN PLp = 452.05 kN. 4.4. Lực hãm xe (BR) Lực hãm xe nằm ngang cách phía trên mặt đường là: hBR = 1.8 m. BR= 162.5 kN. 4.5. Lực ly tâm (CE) Lực ly tâm nằm ngang cách phía trên mặt đường một khoảng: hCE = 1.8 m CE = SP.C V = 60 m/s. g = 9.807 m/s2. CE = . R=∝ (m) C=0m . ⇒ CE = 0 kN. Trong đó: P : Tải trọng trục xe V : Vận tốc thiết kế đường ô tô = 60 km/h Nguyễn Mạnh Cường 6 Lớp Cầu Đường Sắt – K42
  7. THIẾT KẾ KỸ THUẬT CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN TRU CẦU g : Gia tốc trọng trường. R : Bán kính cong của làn xe. 4.6. Tải trọng gió tác động lên công trình : Kích thước các bộ phận hứng gió : STT Hạng mục Kí hiệu Giá trị Đơn vị 1 Bề rộng mặt cầu W 12.500 m Chiều cao dầm hộp và bề dày lớp phủ hg 2 mặt cầu 4.614 m 3 Chiều cao toàn bộ kết cấu trên hs 5.200 m 4 Chiều cao gối cầu và đá kê gối hb 0.301 m 5 Chiều cao xà mũ hcb 0.000 m 6 Chiều cao lan can hlc 0.500 m K/c đáy dầm đến trọng tâm chắn gió hcg 7 của KCPT 2.600 m 8 Chiều cao thân trụ hc 9.000 m 9 Chiều cao bệ trụ h 3.000 m 10 Bề rộng xà mũ dh 9.000 m 11 Bề rộng thân trụ dc 9.000 m 12 Chiều sâu dòng chảy hSF 8.240 m 13 Chiều dày lớp đất phủ trên bệ trụ hso 0.000 m Tốc độ gió thiết kế tính theo công thức: V = VB . S = 38 m/s. Trong đó: VB : Tốc độ gió giật cơ bản trong 3 giây với chu kỳ xuất hiện 100 năm S : Hệ số điều chỉnh. 4.6.1. Tải trọng gió tác động lên công trình : 4.6.1.1. Tải trọng gió ngang PD với vận tốc 38 m/s : Tải trọng gió tác dụng lên kết cấu nhịp: PD = 0.0006 V2 . At . Cd > 1.8 At (kN). Trong đó : Nguyễn Mạnh Cường 7 Lớp Cầu Đường Sắt – K42
  8. THIẾT KẾ KỸ THUẬT CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN TRU CẦU V : Tốc độ gió thiết kế At : Diện tích kết cấu hay cấu kiện phải tính gió ngang trạng thái không có hoạt tải tác dụng. Cd : Hệ số cản tra bảng trong quy trình Kết quả được cho trong bảng sau: Kí hiệu Giá trị Đơn vị At 156.00 m2 Cd 1.30 1.8 At 2808.00 kN 0.0006 V2 At Cd 1757.06 kN PD 2808.00 kN Cánh tay đòn tính đến đỉnh trụ Z1 2.90 m Cánh tay đòn tính đến đỉnh bệ Z2 11.90 m Cánh tay đòn tính đến đáy bệ Z3 14.90 m * Tải trọng gió tác dụng lên lan can : PD = 0.0006 V2 . At . Cd > 1.8 At (kN). Trong đó: V : Tốc độ gió thiết kế. At : Diện tích kết cấu hay cấu kiện phải tính gió ngang trạng thái không có hoạt tải tác dụng. Cd : Hệ số cản. Kết quả được tổng hợp trong bảng sau: Kí hiệu Giá trị Đơn vị At 90.00 m2 Cd 1.30 1.8 At 162.00 kN 0.0006 V2 At Cd 101.37 kN PD 210.60 kN Cánh tay đòn tính đến đỉnh trụ Z1 5.75 m Cánh tay đòn tính đến đỉnh bệ Z2 14.75 m Cánh tay đòn tính đến đáy bệ Z3 17.75 m Nguyễn Mạnh Cường 8 Lớp Cầu Đường Sắt – K42
  9. THIẾT KẾ KỸ THUẬT CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN TRU CẦU * Tải trọng gió tác dụng lên đỉnh trụ : Kết quả tính tải trọng gió tác dụng lên đỉnh trụ được tổng hợp trong bảng sau: Kí hiệu Giá trị Đơn vị At 0.00 m2 Cd 1.00 1.8 At 0.00 kN 0.0006 V2 At Cd 0.00 kN PD 0.00 kN Cánh tay đòn tính đến đỉnh trụ Z1 0.00 m Cánh tay đòn tính đến đỉnh bệ Z2 10.00 m Cánh tay đòn tính đến đáy bệ Z3 12.50 m * Tải trọng gió tác dụng lên thân trụ : Kí hiệu Giá trị Đơn vị At 2.28 m2 Cd 1.00 1.8 At 4.10 kN 0.0006 V2 At Cd 1.98 kN PD 4.10 kN Cánh tay đòn tính đến đỉnh bệ Z2 8.62 m Cánh tay đòn tính đến đáy bệ Z3 11.62 m 4.6.1.2. Tải trọng gió dọc Đối với mố, trụ, kết cấu phần trên là giàn hay các dạng kết cấu khác có bề mặt cản gió lớn, song song với tim dọc của kết cấu nhịp, thì phải xét tới tải trọng gió dọc. Tuy nhiên trong trường hợp này, cầu thiết kế không thuộc các dạng trên nên không xét tới tải trọng gió dọc PD. 4.6.1.3. Tải trọng gió ngang PD với vận tốc 25 m/s : * Tác dụng lên KCN : Nguyễn Mạnh Cường 9 Lớp Cầu Đường Sắt – K42
  10. THIẾT KẾ KỸ THUẬT CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN TRU CẦU Kết quả tổng hợp tải trọng gió ngang tác dụng lên kết cấu nhịp được cho trong bảng sau: Kí hiệu Giá trị Đơn vị At 1560.00 m2 Cd 1.00 1.8 At 2808.00 kN 0.0006 V2 At Cd 585.00 kN PD 2808.00 kN Cánh tay đòn tính đến đỉnh trụ Z1 2.90 m Cánh tay đòn tính đến đỉnh bệ Z2 11.90 m Cánh tay đòn tính đến đáy bệ Z3 14.90 m * Tác dụng lên lan can : Kí hiệu Giá trị Đơn vị At 90.00 m2 Cd 0.80 1.8 At 162.00 kN 0.0006 V2 At Cd 27.00 kN PD 129.60 kN Cánh tay đòn tính đến đỉnh trụ Z1 5.75 m Cánh tay đòn tính đến đỉnh bệ Z2 15.75 m Cánh tay đòn tính đến đáy bệ Z3 18.25 m * Tác dụng lên thân trụ : Kí hiệu Giá trị Đơn vị At 2.28 m2 Cd 1.00 1.8 At 4.10 kN 0.0006 V2 At Cd 0.86 kN PD 4.10 kN Cánh tay đòn tính đến đỉnh bệ Z2 8.62 m Cánh tay đòn tính đến đáy bệ Z3 11.62 m 4.6.2 Tải trọng gió tác động lên xe cộ (WL): Nguyễn Mạnh Cường 10 Lớp Cầu Đường Sắt – K42
  11. THIẾT KẾ KỸ THUẬT CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN TRU CẦU Kí hiệu Giá trị Đơn vị 4.6.2.1 Tải trọng gió ngang Tải trọng gió ngang tác dụng lên xe 1.50 kN/m cộ Điểm đặt lực cách mặt đờng h 1.80 m WLngang 450.00 kN 4.6.2.2 Tải trọng gió dọc Tải trọng gió ngang tác dụng lên xe cộ 0.75 kN/m Điểm đặt lực cách mặt đờng h 1.80 m WLdọc 223.50 kN 4.7. Tải trọng nước 4.7.1. Áp lực nước tĩnh : Tính theo công thức : WA = gwh2/2 h: chiều sâu cột nước Hạng mục Kí hiệu Giá trị Đơn vị Tính tại mặt cắt đỉnh bệ Chiều cao cột nớc từ MNTT đến mặt cắt 8.24 m đỉnh bệ Áp lực nớc tĩnh WA 339.49 kN/m Vị trí đặt lực tính từ mặt cắt đang xét 2.75 m Tính tại mặt cắt đáy bệ Chiều cao cột nớc từ MNTT đến mặt cắt đáy 11.24 m bệ Áp lực nớc tĩnh WA 631.69 kN/m Vị trí đặt lực tính từ mặt cắt đang xét 3.75 m Tính tại mặt cắt đỉnh trụ WA 0.00 kN/m 4.7.2 Lực đẩy nổi : Được tính theo công thức : B = gw.Vo Ta có bảng tổng hợp tải trọng tại đỉnh bệ móng, đáy bệ móng. Kết quả được tổng hợp trong các bảng sau : Hạng mục Kí hiệu Giá trị Đơn vị Nguyễn Mạnh Cường 11 Lớp Cầu Đường Sắt – K42
  12. THIẾT KẾ KỸ THUẬT CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN TRU CẦU Tính tại mặt cắt đỉnh bệ Chiều cao cột nớc từ MNTT đến mặt cắt h nớc1 8.24 m đỉnh bệ Áp lực đẩy nổi B 2011.28 kN Tính tại mặt cắt đáy bệ Chiều cao cột nớc từ MNTT đến mặt cắt đáy h nớc2 11.24 m bệ Áp lực đẩy nổi B 2356.28 kN Tính tại mặt cắt đỉnh trụ B 0.00 kN Nguyễn Mạnh Cường 12 Lớp Cầu Đường Sắt – K42
  13. THIẾT KẾ KỸ THUẬT CHƯƠNG 6:TÍNH TOÁN TRỤ CẦU 5. TỔ HỢP TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CÁC MẶT CẮT: Bảng tải trọng xét tại mặt cắt đỉnh móng Tải trọng Ghi chú Hệ số Gravity Dọc cầu Ngang cầu g N Hy z Mx Hx z My KN KN m KNm KN m KNm Cấu kiện+thiết bị phụ DC gDC 41575.16 Lớp phủ + tiện ích DW gDW 5236.88 Hoạt tảI xe LL + IM gLL 2457.86 TảI trọng ngời PL 2làn2nhịp gPL 904.10 Lực đẩy nổi B gWA 2011.28 Gió trên hoạt tảI WL gWL 225.00 15.72 3535.88 450.00 15.72 7071.75 Gió ngang WS Gió tác động lên KCPT V thiết kế gWS 2808.00 11.90 33418.01 V=25 m/s 2808.00 11.90 33418.01 Gió tác động lên KCPD V thiết kế gWS 4.10 35.38 V=25 m/s 4.10 35.38 Gió tác động lên lan can V thiết kế gWS 210.60 14.75 3106.56 V=25 m/s 129.60 14.75 1911.73 Gió dọc WS Gió tác động lên lan can V thiết kế gWS 0.00 V=25 m/s 0.00 Gió tác động lên KCPT V thiết kế gWS 0.00 V=25 m/s 0.00 Gió tác động lên KCPD V thiết kế gWS 0.00 0.00 Nguyễn Mạnh Cường 13 Lớp Cầu Đường Sắt – K42
  14. THIẾT KẾ KỸ THUẬT CHƯƠNG 6:TÍNH TOÁN TRỤ CẦU V=25 m/s 0.00 0.00 Lực hãm xe dọc cầu BR gBR 15.72 15.72 2553.69 Lực ly tâm CE gCE 0.00 0.00 Bảng tổng hợp tải trọng tại mặt cắt đỉnh móng: TTGH Hệ số tải trọng gi Gravity Dọc cầu Ngang cầu gDC gDW gLL,gBR gWS gWL gWA N Hy Mx Hx My gCE,gPL KN KNm KN KNm Sử dụng 1 1 1 0.3 1 1 5285.3 387.50 6089.56 1332.47 17681.28 Cờngđộ I 1.25 1.50 1.75 0.00 0.00 1.00 67718.97 284.38 4468.95 0.00 0.00 Cờngđộ II 1.25 1.50 0.00 1.40 0.00 1.00 61835.54 0.00 0.00 4132.17 49511.16 Cờngđộ 1.25 1.50 1.35 0.10 1.00 1.00 66374.18 444.38 6983.35 742.16 10608.26 III Nguyễn Mạnh Cường 14 Lớp Cầu Đường Sắt – K42
  15. THIẾT KẾ KỸ THUẬT CHƯƠNG 6:TÍNH TOÁN TRỤ CẦU Bảng tải trọng xét tại mặt cắt đáy móng: Tải H ệ số trọng Ghi chú Gravity Dọc cầu Ngang cầu g N Hy z Mx Hx z My KN KN m KNm KN m KNm Cấu kiện+thiết bị phụ DC gDC 55099.16 0.85 Lớp phủ + tiện ích DW gDW 5236.88 Hoạt tảI xe LL + IM gLL 2457.86 TảI trọng ngời PL 2làn2nhịp gPL 904.10 Lực đẩy nổi B gWA 2356.28 Gió trên hoạt tảI WL gWL 225.00 18.72 4210.88 450.00 18.72 8421.75 Gió ngang WS V thiết Gió tác động lên KCPT gWS 2789.28 15.40 42957.70 kế V=25 m/s 2789.28 15.40 42957.70 V thiết Gió tác động lên KCPD gWS 32.67 318.53 kế V=25 m/s 32.67 318.53 V thiết Gió tác động lên lan can gWS 210.60 18.25 3843.66 kế V=25 m/s 210.60 18.25 3843.66 Gió dọc WS V thiết Gió tác động lên lan can gWS 0.00 kế V=25 m/s 0.00 Nguyễn Mạnh Cường 15 Lớp Cầu Đường Sắt – K42
  16. THIẾT KẾ KỸ THUẬT CHƯƠNG 6:TÍNH TOÁN TRỤ CẦU V thiết Gió tác động lên KCPT gWS 0.00 kế V=25 m/s 0.00 V thiết Gió tác động lên KCPD gWS 0.00 0.00 kế V=25 m/s 0.00 0.00 Lực hãm xe dọc cầu BR gBR 207.19 19.22 3981.11 Lực ly tâm CE gCE 0.00 0.00 Bảng tổ hợp tải trọng xét tại mặt cắt đáy móng: TTGH Hệ số tải trọng gi Gravity Dọc cầu Ngang cầu gDC gDW gLL,gBR gWS gWL gWA N Hy Mx Hx My gCE,gPL KN KNm KN KNm Sử dụng 1 1 1 0.3 1 1 77671.3 430.69 8275.66 1356.77 22725.07 Cờngđộ I 1.25 1.50 1.75 0.00 0.00 1.00 98962.2 362.58 6966.94 0.00 0.00 Cờngđộ II 1.25 1.50 0.00 1.40 0.00 1.00 90939.7 0.00 0.00 4245.57 65967.85 Cờngđộ 1.25 1.50 1.35 0.10 1.00 1.00 97128.5 503.20 9669.05 750.26 13301.09 III Nguyễn Mạnh Cường 16 Lớp Cầu Đường Sắt – K42
  17. THIẾT KẾ KỸ THUẬT CHƯƠNG 6:TÍNH TOÁN TRỤ CẦU 6. KIỂM TOÁN : 6.1 Kiểm toán mặt cắt đỉnh móng : Các kích thước hình học của mặt cắt đỉnh móng h b Iy Ix F m m m4 m4 m2 11.00 3.00 277.68 23.30 31.07 Các thông số kỹ thuật của trụ : - Cường độ thép fy = 420.00 MPa - Mô đun đàn hồi của thép Es = 200000 Mpa - Cường độ bê tông fc = 30.00 Mpa - Trọng lượng riêng bê tông gc = 24.50 kN/m3 - Mô đun đàn hồi bê tông Ec = 28561.32 Mpa Bảng tổ hợp tải trọng tới mặt cắt đỉnh móng TTGH Gravity Dọc cầu Ngang cầu N Hy Mx Hx My KN KN KNm KNm KNm Sử dụng 77343.67 430.69 7198.94 1332.47 18950.41 Cườngđộ I 100163.23 362.58 6060.49 0.00 0.00 Cườngđộ II 92140.72 0.00 0.00 4132.17 53567.76 Cườngđộ 98329.52 503.20 8411.04 742.16 11297.87 III 6.1.1 Tính toán cấu kiện chịu nén (Theo điều 5.7.4): 6.1.1.1. Lý thuyết tính toán a) Xác định Mrx và Mry: sức kháng tính toán theo trục x và y (Nmm) Mrx = ϕ . As . fy . (ds - ) Trong đó: j = 0.9 với cấu kiện chịu uốn. Nguyễn Mạnh Cường 17 Lớp Cầu Đường Sắt – K42
  18. THIẾT KẾ KỸ THUẬT CHƯƠNG 6:TÍNH TOÁN TRỤ CẦU ds: khoảng cách từ trọng tâm cốt thép tới mép ngoài cùng chịu nén (trừ đi lớp bêtông bảo vệ và đường kính thanh thép). fy: giới hạn chảy của thép. As: bố trí sơ bộ rồi tính diện tích thép cần dùng theo cả hai phương. c= a = c b1; b1 = 0.85. b : bề rộng mặt cắt (theo mỗi phương là khác nhau). Xét tới hiệu ứng độ mảnh: + Tính các bán kính quán tính rx , ry = chú ý là tính cho mặt cắt nguyên. + Chiều dài thanh chịu nén lu: phụ thuộc vào chiều cao cấu kiện cần tính toán. + Tính tỉ số độ mảnh: Trong đó: K: hệ số chiều dài hữu hiệu, với cột không thanh giằng, K = 2. Nếu < 22 thì bỏ qua hiệu ứng độ mảnh. Nếu 2.2 < < 100 thì có xét hiệu ứng độ mảnh, tức là trị số Mux, Muy sẽ được nhân thêm hiệu ứng độ mảnh (hệ số khuếch đại moment). Hệ số khuếch đại moment: δb = ≥ 1 (theo Giáo trình Thiết kế kết cấu bêtông theo tiêu chuẩn ACI"). Cm = 1. j = 0.75 Pe: lực nén dọc trục Euler. E: mođun đàn hồi của bêtông. I: moment quán tính mặt cắt với trục đang xét. b) Xác định theo công thức (b): (còn gọi là phương pháp số đo Bresler) = + - Nguyễn Mạnh Cường 18 Lớp Cầu Đường Sắt – K42
  19. THIẾT KẾ KỸ THUẬT CHƯƠNG 6:TÍNH TOÁN TRỤ CẦU - Tính ra trị số Prxy , so sánh với Pu, nếu lớn hơn là đạt. - Xác định Prx, Pry: sức chịu tải dọc trục nhân hệ số tương ứng ex và t (hàm lượng cốt thép). ρt = = Từ hai giá trị rt và ex , tra hình A9 hoặc A10, A11 hoặc cả 3 hình để tìm ra các giá trị Prx và Pry. Nội suy tuyến tính, phụ thuộc vào g. g : tỉ số khoảng cách giữa các tâm của các lớp thanh cốt thép ngoài biên trên toàn bộ chiều dày cột. γ = = Sau khi tra bảng được giá trị . D däcchñ dc                      de h D dai Cách tính Pry hoàn toàn tưng tự. c èt  ai ® cè t  c  u  dä chÞ lùc Từ đó tính được f.Prx. - Xác định f.Po, tra đồ thị ứng với rt vừa tìm được ở trên, chú ý vì e = 0 nên cắt trục thẳng đứng tại đâu, thì đó là giá trị cần tìm. Tính = + - 6.I.1.1.2. Nội dung kiểm toán : Tổ hợp dùng để kiểm tra là Cườngđộ I. Kiểm tra điều kiện uốn hai chiều (Theo điều 5.7.4.5) . - Nếu Pu > 0.1 f f'c Ag thì kiểm tra theo điều kiện: = + - ⇒ đạt Nguyễn Mạnh Cường 19 Lớp Cầu Đường Sắt – K42
  20. THIẾT KẾ KỸ THUẬT CHƯƠNG 6:TÍNH TOÁN TRỤ CẦU - Nếu Pu > 0.1f f'c Ag thì kiểm tra theo điều kiện: + ≤ 1 i ⇒ đạt Cụ thể như sau: Hạng mục Kí hiệu Giá trị Đơn vị Hệ số sức kháng đối với cấu kiện chịu nén dọc f f 0.75 trục Ag Diện tích mặt cắt nguyên Ag 32.81 m2 Pu Lực dọc trục tính toán lớn nhất Pu 100163.23 kN Po = 0.85 f'c (Ag - Ast) + Ast . fy Po kN Prxy Sức kháng dọc trục tính toán khi uốn theo 2 phng. Prxy kN Sức kháng dọc trục tính toán khi chỉ có độ lệch tâm Pry Pry kN ey Sức kháng dọc trục tính toán khi chỉ có độ lệch tâm Prx Prx kN ex 0.1 f f'c Ag 73817.97 kN Vậy tiến hành kiểm toán theo công thức 1/Prxy = 1/Prx + 1/Pry - 1/f Po Xác định Prx,Pry: Kí hiệu Giá trị Đơn vị Số lượng cốt thép theo phơng 80 d 25 As 40536.0 mm2 ngang Số lượng cốt thép theo phơng dọc 40 d 25 As 20268.0 mm2 Cờng độ chịu kéo của thép fy 420000 kN/m2 Cờng độ bê tông f'c 30000 kN/m2 Tính Prx Hàm lợng cốt thép đối với diện tích mc nguyên rt 0.00185 Độ lệch tâm so với chiều rộng ex/x ex/x 0.05379 Tỷ số khoảng cách giữa các tâm của các lớp thanh g 0.98169 cốt thép bên ngoài biên trên toàn bộ chiều dày cột Tra bảng trong sách ACI, chú ý đơn vị Ksi fPrx/bh 1.57 Ksi Suy ra fPrx 360559.77 KN Tính Prx Hàm lượng cốt thép đối với diện tích mc nguyên rt 0.00185 Nguyễn Mạnh Cường 20 Lớp Cầu Đường Sắt – K42

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản